人類(lèi)探索外太空的科學(xué)設(shè)想
對(duì)于派遣載人飛船探索外太空,科學(xué)界一直存在著巨大的爭(zhēng)議。科學(xué)家預(yù)測(cè),根據(jù)地球生物大滅絕周期,人類(lèi)最短5100年、最長(zhǎng)780萬(wàn)年就要因?yàn)槟撤N未知災(zāi)難而從地球上消亡,所以,人類(lèi)必須做到未雨綢繆,尋找可供生存繁衍的天外“第二方舟”。
“孤島”物種常會(huì)瀕臨滅絕,人類(lèi)必須走出地球
地質(zhì)史顯示,地球歷史上的大滅絕事件可說(shuō)是家常便飯,暴龍只在地球上存在過(guò)幾百萬(wàn)年,哺乳動(dòng)物平均也只在地球上繁衍了200萬(wàn)年。
現(xiàn)代智人的祖先直立人只在地球上繁衍了160萬(wàn)年,而尼安特人只在地球上延續(xù)了3035年就走向了滅絕。人類(lèi)也許已經(jīng)適應(yīng)了地球,但從宇宙來(lái)說(shuō),地球只不過(guò)是個(gè)微不足道的“孤島”。根據(jù)科學(xué)經(jīng)驗(yàn),任何局限于孤島中的物種,很快就會(huì)被列入瀕危動(dòng)物的名單中。
拯救人類(lèi)走向滅絕的方法之一,就是移民外星球,然而,這不僅要花費(fèi)天文數(shù)字般昂貴的代價(jià),同時(shí)科學(xué)家也無(wú)法預(yù)知,在人類(lèi)有能力移民外星球前,是否已經(jīng)會(huì)先遭遇不可預(yù)測(cè)的大災(zāi)難,導(dǎo)致大滅絕。
有一件事可以肯定,那就是50億年后,太陽(yáng)將變成一顆紅巨星,即使太陽(yáng)到時(shí)不會(huì)吞沒(méi)地球,也會(huì)將它烤成焦炭,而人類(lèi)在此之前,可能就已經(jīng)會(huì)在一場(chǎng)小行星或彗星撞地災(zāi)難、一場(chǎng)氣候劇變?yōu)碾y、一場(chǎng)核災(zāi)難、甚至在一場(chǎng)病毒暴發(fā)中走向毀滅。
八移民火星繁衍后代:“600年后就會(huì)擁有800萬(wàn)火星人”
即使以780萬(wàn)年計(jì)算,780萬(wàn)年的人類(lèi)壽命相對(duì)于還有50億年的太陽(yáng)壽命來(lái)說(shuō)也顯得太短了,這意味著在太陽(yáng)將地球海洋徹底煮沸前,人類(lèi)就可能從地球上消失。所以一些科學(xué)家稱(chēng),人類(lèi)必須在走向滅絕前,就先在太空中找到可以賴(lài)以生存的“第二地球”,讓人類(lèi)種族能在那兒繁衍。
科學(xué)家認(rèn)為,人類(lèi)移民外星球的第一步就是移民火星。由于火星擁有重力、太陽(yáng)能以及生命賴(lài)以生存的所有化學(xué)物質(zhì),所以火星完全可以成為一個(gè)能自給自足的人類(lèi)外星基地。在火星地底下
科學(xué)家建議,首批火星移民可以由4對(duì)夫婦8人組成,而冷凍卵子和冷凍精子可用于在火星上繁殖后代,增加遺傳基因的多樣性。如果一對(duì)火星夫婦擁有4個(gè)孩子,那么每隔30年,火星人口就會(huì)翻上一倍。600年后,火星上就會(huì)擁有800萬(wàn)人口。
人類(lèi)前往“第二地球”乘坐目前飛船需要35萬(wàn)年
天文學(xué)家在2008年4月發(fā)現(xiàn)的第二地球“GLIESE581c”,是目前太陽(yáng)系外第一顆和地球相似,并可能擁有良好氣候的巖石行星。那么,人類(lèi)旅行者如何才能前往“第二地球”旅行?
人類(lèi)目前最快的“星際”飛船是正飛出太陽(yáng)系的“航海者一號(hào)”。它的速度達(dá)到了每秒鐘
乘坐1%光速的“太陽(yáng)帆”,仍然需要2000年時(shí)間
美國(guó)先鋒太空航空公司的工程師們則提出了一種通過(guò)“太陽(yáng)帆”進(jìn)行星際旅行的設(shè)想。太陽(yáng)的光子可以推動(dòng)太陽(yáng)帆前行,它的加速度會(huì)越來(lái)越高,最后以1%的光速高速飛行,可是,乘坐“太陽(yáng)帆”抵達(dá)第二地球仍然需要2000年的時(shí)間。
美國(guó)先鋒太空航空公司和火星協(xié)會(huì)總裁羅伯特·祖伯林承認(rèn),人類(lèi)在未來(lái)至少30年時(shí)間內(nèi),不太可能造出這樣的太陽(yáng)帆,因?yàn)樵谔罩邪踩归_(kāi)太陽(yáng)帆將面臨許多挑戰(zhàn)。美國(guó)行星協(xié)會(huì)曾在太空測(cè)試過(guò)兩次太陽(yáng)帆,但都遭遇了失敗,盡管他們的太陽(yáng)帆只有
乘坐“激光帆”只需40年,激光鏡頭得有
美國(guó)航空工程師羅伯特·弗沃德提出,大海中的風(fēng)能推動(dòng)帆船航行,同樣一道強(qiáng)大的激光柱也能推動(dòng)太空中的“帆船”航行。在太陽(yáng)光到達(dá)不了的外太空,人類(lèi)可以選用激光束作動(dòng)力。“激光帆”的設(shè)想是:這個(gè)巨大的鋁箔“激光帆”將是人類(lèi)有史以來(lái)見(jiàn)過(guò)的最大太空帆,駕駛員座艙位于“激光帆”的中間,人類(lèi)可在地球軌道或月球表面上建成一個(gè)強(qiáng)大的激光源,“激光帆”飛船需要經(jīng)過(guò)數(shù)年的激光推動(dòng),才能抵達(dá)它的最高巡航速度——50%光速,那么人類(lèi)從地球抵達(dá)“GLIESE581c”的時(shí)間,將可以縮短到40年。
然而,弗沃德的“激光帆”理論仍然面臨許多技術(shù)障礙,要使激光始終聚焦到“激光帆”上,這個(gè)激光源的太空鏡頭必須得有l
飛船如采用“反物質(zhì)”每秒可行10萬(wàn)公里
要獲得這樣龐大的能量,科學(xué)家也許只能?chē)L試獲得反物質(zhì)的能量了??茖W(xué)理論認(rèn)為,當(dāng)反物質(zhì)和物質(zhì)碰撞后,就會(huì)互相消滅,同時(shí)釋放出巨大的能量。這意味著要消滅
根據(jù)NASA研究人員的說(shuō)法,一個(gè)裝載l00噸有效載荷的飛船如果以反物質(zhì)作動(dòng)力,將可以達(dá)到每秒l0萬(wàn)公里。照這個(gè)速度,宇航員將可以在60年內(nèi)抵達(dá)“GLIESE581c”。
然而,反物質(zhì)很難控制,盡管科學(xué)家能在實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)強(qiáng)大的粒子加速器創(chuàng)造反粒子,但目前科學(xué)家每年只能產(chǎn)出l0毫微克的反物質(zhì),而到達(dá)“GLIESE581c”卻需要l000噸的反物質(zhì)。
終極疑問(wèn):誰(shuí)愿充當(dāng)首個(gè)有去無(wú)回的“星際旅行者”
不過(guò),即使用于“星際旅行”的交通工具問(wèn)題解決了,“星際旅行”還將面臨許多其他的切身問(wèn)題,譬如“星際宇航員”能否在孤獨(dú)的太空航行中健康地活上數(shù)十年?宇航員又如何克服食物、空氣、水、重力缺乏、太空輻射、太空垃圾,甚至心理孤獨(dú)等問(wèn)題?
事實(shí)上,即使當(dāng)所有的安全問(wèn)題都解決了;最后的問(wèn)題才是最重要的,誰(shuí)愿意做第一個(gè)“星際飛行者”?誰(shuí)愿意將一生的時(shí)間花費(fèi)在寂寞的星際航行中?現(xiàn)今的飛船設(shè)計(jì)理念,包括“激光帆”都根本無(wú)法容許飛船在到達(dá)“第二地球”后能再次返回,誰(shuí)愿意坐上這張只有單程票的宇宙飛船離開(kāi)地球而一去不回呢?
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